专利名称：一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于客车车身的连接装置，尤其涉及一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，具体适用于铝合金客车车身上的顶盖骨架与其左右两侧的侧围骨架之间的连接。
背景技术：
目前，随着对汽车环保性能的要求越来越高，汽车轻量化作为实现该要求的最有效途径之一，也日益受到重视。客车车身使用铝合金型材进行焊接是实现客车车身轻量化的最有效方法，一般而言，采用铝合金车身能使客车车身减重40%左右，效果十分明显。但由于铝合金型材进行挤压热处理后其延伸率大大降低，因而由其制造的车身的顶盖骨架在折弯时存在一定的困难，往往需要进行加热后才能折弯，这增加工艺难度和成本，而且，连接的强度和刚度也较低。此外，目前的铝合金客车的车身骨架均采用类似钢制车身骨架结构所采用的小截面方管铝合金型材，这导致现有客车顶盖骨架所需蒙皮的总宽度为2. 5m左右，已超过国内最大轧制宽幅，国内无法生产该宽度的铝合金板，只能采用小宽幅的铝板进行拼接，焊点多、成本高，焊装工艺比较复杂，增加了蒙皮的焊接成本。所以在铝合金客车车身中，采用类似钢制车身的骨架结构，不能很好的体现铝合金挤压型材的优势，同时也使得成形和焊装工艺更加复杂。中国专利授权公告号为CN2337040Y，授权公告日为1999年9月8日的实用新型专利公开了一种客车顶盖，尤其涉及顶盖上带有观光窗的客车顶盖，该实用新型具有顶盖骨架、顶盖边纵梁及顶盖蒙板，顶盖蒙板与顶盖骨架连接，顶盖骨架的纵梁及顶盖边纵梁的之间还连有两个以上横向带弧度的启角骨架构成的窗框，具有弧度的安全玻璃粘接在窗框。 虽然该实用新型中的顶盖骨架、侧围骨架没有采取一体结构，而是通过启角骨架进行连接， 能够降低顶盖骨架的折弯难度，但其仅仅通过启角骨架对顶盖骨架、侧围骨架进行连接，连接的强度、刚度均较弱，尤其是其采用的启角骨架仅仅包括内外两个挤压面，而没有在内外挤压面之间设置辅助支撑设备，机械性能较差，进一步降低了顶盖骨架、侧围骨架之间的连接强度和刚度。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的工艺成本较高、连接强度与刚度较低、蒙皮焊接成本较高的缺陷与问题，提供一种工艺成本较低、连接强度与刚度较高、蒙皮焊接成本较低的铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置。为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，包括同弧度的倒角型材外挤压面与倒角型材内挤压面，所述倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面的一端均与顶盖骨架相连接，另一端均与侧围骨架相连接；所述倒角型材外挤压面通过一号封闭筋、二号封闭筋与倒角型材内挤压面相连接，且一号封闭筋、二号封闭筋均与倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面相垂直；所述一号封闭筋与二号封闭筋之间设置有至少两个加强筋。所述加强筋为斜加强筋，且相邻的斜加强筋与倒角型材外挤压面或倒角型材内挤压面之间形成有三角形空隙。所述加强筋为直加强筋，相邻的直加强筋与倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面之间共同形成有矩形空隙。所述倒角型材外挤压面的两端分别设置有一号外焊接坡口与二号外焊接坡口，倒角型材内挤压面的两端分别设置有与一号外焊接坡口、二号外焊接坡口相对应的一号内焊接坡口与二号内焊接坡口。所述倒角型材外挤压面上近一号外焊接坡口、二号外焊接坡口的部位分别设置有一号顶盖蒙皮连接台阶和二号顶盖蒙皮连接台阶。所述一号外焊接坡口与一号内焊接坡口之间设置有一号连接套管，二号外焊接坡口与二号内焊接坡口之间设置有二号连接套管；所述一号连接套管的一端与倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面的一端过盈配合，一号连接套管的另一端与顶盖骨架过盈配合；所述二号连接套管的一端与倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面的另一端过盈配合，二号连接套管的另一端与侧围骨架过盈配合。所述一号连接套管、二号连接套管的横截面为矩形。所述一号连接套管、二号连接套管的内部均设置有套管加强筋。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为1、由于本实用新型一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置中倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面的一端均与顶盖骨架相连接，另一端均与侧围骨架相连接，即顶盖骨架、侧围骨架不是一体结构，而是通过倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面进行连接，因而不需要对顶盖骨架进行折弯加热，与现有技术相比，降低了工艺难度和成本。因此本实用新型的工艺成本较低。2、由于本实用新型一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置中在倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面之间设置有一号封闭筋与二号封闭筋，且在一号封闭筋与二号封闭筋之间设置有至少两个加强筋，该种结构设计增加了本装置的整体刚度和强度， 从而提高了顶盖骨架、侧围骨架之间的连接刚度与强度，此外，本装置还在倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面的两端分别设置有一号连接套管与二号连接套管，焊接时，一号连接套管、二号连接套管的一部分位于倒角型材外挤压面、倒角型材内挤压面的内部，另一部分位于顶盖骨架或侧围骨架的内部，从而进一步增强顶盖骨架、侧围骨架之间的连接刚度与强度。因此本实用新型的连接强度与刚度均较高。3、由于本实用新型一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置中在倒角型材外挤压面上近一号外焊接坡口、二号外焊接坡口的部位分别设置有一号顶盖蒙皮连接台阶和二号顶盖蒙皮连接台阶，一号顶盖蒙皮连接台阶、二号顶盖蒙皮连接台阶的设置可使蒙皮焊接后刚好与倒角型材外挤压面的外表面齐平，此时，倒角型材外挤压面的外表面就可以直接作为车身外表面使用，从而降低蒙皮的整体宽度，使之小于国内铝合金板的最大轧制宽幅，进而可直接采用一整张铝合金板作为顶盖蒙皮，降低了蒙皮的焊接成本。因此本实用新型能够降低蒙皮的焊接成本。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型与顶盖骨架、侧围骨架的整体连接示意图。图3是本实用新型与顶盖骨架的连接示意图。图4是本实用新型与侧围骨架的连接示意图。图5是本实用型中加强筋的一种结构示意图。图6是本实用型中加强筋的另一种结构示意图。图7是本实用型中套管加强筋的结构示意图。图中倒角型材外挤压面1，倒角型材内挤压面2，顶盖骨架3，侧围骨架4，一号封闭筋5，二号封闭筋6，加强筋7，斜加强筋71，三角形空隙72，直加强筋73，矩形空隙74，一号外焊接坡口 8，一号顶盖蒙皮连接台阶81，二号外焊接坡口 9，二号顶盖蒙皮连接台阶91， 一号内焊接坡口 10，二号内焊接坡口 11，一号连接套管12，二号连接套管13，套管加强筋 14，蒙皮15。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明参见图1 -图7，一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，包括同弧度的倒角型材外挤压面1与倒角型材内挤压面2，所述倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面 2的一端均与顶盖骨架3相连接，另一端均与侧围骨架4相连接；所述倒角型材外挤压面1 通过一号封闭筋5、二号封闭筋6与倒角型材内挤压面2相连接，且一号封闭筋5、二号封闭筋6均与倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面2相垂直；所述一号封闭筋5与二号封闭筋6之间设置有至少两个加强筋7。所述加强筋7为斜加强筋71，且相邻的斜加强筋71与倒角型材外挤压面1或倒角型材内挤压面2之间形成有三角形空隙72。所述加强筋7为直加强筋73，相邻的直加强筋73与倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面2之间共同形成有矩形空隙74。所述倒角型材外挤压面1的两端分别设置有一号外焊接坡口 8与二号外焊接坡口 9，倒角型材内挤压面2的两端分别设置有与一号外焊接坡口 8、二号外焊接坡口 9相对应的一号内焊接坡口 10与二号内焊接坡口 11。所述倒角型材外挤压面1上近一号外焊接坡口 8、二号外焊接坡口 9的部位分别设置有一号顶盖蒙皮连接台阶81和二号顶盖蒙皮连接台阶91。所述一号外焊接坡口 8与一号内焊接坡口 10之间设置有一号连接套管12，二号外焊接坡口 9与二号内焊接坡口 11之间设置有二号连接套管13 ；所述一号连接套管12的一端与倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面2的一端过盈配合，一号连接套管12的另一端与顶盖骨架3过盈配合；所述二号连接套管13的一端与倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面2的另一端过盈配合，二号连接套管13的另一端与侧围骨架4过盈配合。所述一号连接套管12、二号连接套管13的横截面为矩形。所述一号连接套管12、二号连接套管13的内部均设置有套管加强筋14。[0035]本连接装置为一种用于连接铝合金客车车身上顶盖骨架3与侧围骨架4的大截面倒角挤压型材，一般采用铝合金制造，该型材的内外表面为同弧度的倒角型材外挤压面1 与倒角型材内挤压面2，可替代现有技术中顶盖骨架3两端上需要倒角折弯的部分。倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面2的两端分别通过内嵌的一号连接套管12、二号连接套管 13与顶盖骨架3或侧围骨架4相连接，且在倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面2之间设置有封闭用的一号封闭筋5与二号封闭筋6，一号封闭筋5与二号封闭筋6—般采用相同曲率与厚度的铝合金方管制成。同时在倒角型材外挤压面1上近一号外焊接坡口 8、二号外焊接坡口 9的部位分别设置有一号顶盖蒙皮连接台阶81和二号顶盖蒙皮连接台阶91，一号顶盖蒙皮连接台阶81、二号顶盖蒙皮连接台阶91可使蒙皮15焊接后刚好与倒角型材外挤压面1的外表面齐平，由于该外表面可直接作为车身外表面使用，故而可以将蒙皮15的宽度降低，使之小于国内铝合金板最大轧制宽幅，因此可直接采用一整张铝合金板作为顶盖蒙皮15，降低了蒙皮15的焊接难度，另外，对一号顶盖蒙皮连接台阶81、二号顶盖蒙皮连接台阶91与蒙皮15的边缘之间可进行TIG焊直线焊接，便于简化工艺。本装置中设置的加强筋7的厚度和数量可根据零件的受力和轻量化需求进行设计。另外，一号连接套管12，二号连接套管13有带套管加强筋14和不带套管加强筋14两种设计。使用时，先在倒角型材外挤压面1、倒角型材内挤压面2与顶盖骨架3之间嵌入一号连接套管12，该一号连接套管12的外表面曲率与倒角型材外挤压面1的内表面曲率、倒角型材内挤压面2的外表面曲率相配合，且采用少量过盈嵌入，然后在一号外焊接坡口 8、 一号内焊接坡口 10处进行焊接，焊接后，再将蒙皮15放置于倒角型材外挤压面1上设置的一号顶盖蒙皮连接台阶81处进行焊接，然后对焊缝进行打磨，使之外表面光顺便于涂装。 侧围骨架4与本装置的连接方式和顶盖骨架3与本装置的连接方式完全相同。由上可见，本实用新型不仅工艺成本较低、连接强度与刚度较高，而且能够降低蒙皮的焊接成本。
权利要求1.一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，包括同弧度的倒角型材外挤压面 (1)与倒角型材内挤压面(2)，所述倒角型材外挤压面(1)、倒角型材内挤压面(2)的一端均与顶盖骨架(3)相连接，另一端均与侧围骨架(4)相连接，其特征在于所述倒角型材外挤压面(1)通过一号封闭筋(5)、二号封闭筋(6)与倒角型材内挤压面(2)相连接，且一号封闭筋(5)、二号封闭筋(6)均与倒角型材外挤压面(1)、倒角型材内挤压面(2)相垂直；所述一号封闭筋(5)与二号封闭筋(6)之间设置有至少两个加强筋(7)。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，其特征在于所述加强筋(7)为斜加强筋(71)，且相邻的斜加强筋(71)与倒角型材外挤压面(1)或倒角型材内挤压面(2 )之间形成有三角形空隙(72 )。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，其特征在于所述加强筋(7)为直加强筋(73)，相邻的直加强筋(73)与倒角型材外挤压面(1)、倒角型材内挤压面(2 )之间共同形成有矩形空隙(74 )。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，其特征在于所述倒角型材外挤压面(1)的两端分别设置有一号外焊接坡口(8)与二号外焊接坡口(9)，倒角型材内挤压面(2)的两端分别设置有与一号外焊接坡口(8)、二号外焊接坡口(9)相对应的一号内焊接坡口(10)与二号内焊接坡口(11)。
5.根据权利要求4所述的一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，其特征在于所述倒角型材外挤压面(1)上近一号外焊接坡口(8)、二号外焊接坡口(9)的部位分别设置有一号顶盖蒙皮连接台阶(81)和二号顶盖蒙皮连接台阶(91)。
6.根据权利要求4所述的一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，其特征在于所述一号外焊接坡口(8)与一号内焊接坡口(10)之间设置有一号连接套管(12)，二号外焊接坡口(9)与二号内焊接坡口(11)之间设置有二号连接套管(13);所述一号连接套管 (12)的一端与倒角型材外挤压面(1)、倒角型材内挤压面(2)的一端过盈配合，一号连接套管(12)的另一端与顶盖骨架(3)过盈配合；所述二号连接套管(13)的一端与倒角型材外挤压面(1)、倒角型材内挤压面(2)的另一端过盈配合，二号连接套管(13)的另一端与侧围骨架(4)过盈配合。
7.根据权利要求6所述的一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，其特征在于所述一号连接套管(12)、二号连接套管(13)的横截面为矩形。
8.根据权利要求7所述的一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，其特征在于所述一号连接套管(12)、二号连接套管(13)的内部均设置有套管加强筋(14)。
专利摘要一种铝合金车身顶盖骨架与侧围骨架的连接装置，包括同弧度的倒角型材外挤压面与倒角型材内挤压面，所述倒角型材外挤压面通过封闭筋、加强筋与倒角型材内挤压面相连接，加强筋为斜加强筋或直加强筋，倒角型材外挤压面的两端分别设置有一号外焊接坡口与二号外焊接坡口，且在近一号外焊接坡口、二号外焊接坡口的部位分别设置有一号顶盖蒙皮连接台阶和二号顶盖蒙皮连接台阶，倒角型材内挤压面的两端分别设置有一号内焊接坡口与二号内焊接坡口，对应的外焊接坡口、内焊接坡口之间设置有连接套管，连接套管的内部设置有套管加强筋。本设计不仅工艺成本较低、连接强度与刚度较高，而且能够降低蒙皮的焊接成本。
文档编号B62D25/06GK201999072SQ20112005447
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者刘小明, 刘成虎, 刘欢, 徐茂林, 郝守海 申请人:东风汽车有限公司